随着工业化进程的加速，水体中有机染料污染已成为亟待解决的重大环境问题。传统处理方法（如物理吸附、电化学氧化及生物降解）普遍存在能耗高、降解不彻底或反应速率慢等瓶颈。近年来，机械催化作为一种利用环境机械能驱动化学反应的绿色策略，受到广泛关注。其中，摩擦催化、压电催化与挠曲电催化是三种主要的技术路径。三者虽同属机械催化范畴，但在作用机制、材料选择及适用场景上存在本质差异：压电催化依赖具有非中心对称结构的压电材料；挠曲电催化产生的极化电场通常较弱，仅能驱动低活化能反应。相比之下，摩擦催化作为新兴方向，突破了材料光学性质与晶体对称性的限制，展现出更广泛的催化剂适应性与应用潜力。

近日，博彩投注 环境功能催化与资源绿色利用研究所武峥教授课题组在国际知名期刊Journal of Alloys and Compounds（中科院二区，影响因子6.3）上发表题为“Efficient tribocatalysis through combining charge transfer with electron jumping in semiconductive silicon material for water purification”的研究论文。该论文第一单位为西安工程大学，第一作者为硕士研究生闫茹玉，通讯作者为武峥教授。研究工作得到了陕西省自然科学基金、陕西省高层次人才引进计划（青年项目）以及陕西省教育厅科研计划项目（生物资源开发与纺织废水处理创新团队）的联合资助。

针对水体中染料污染难以高效降解的现实挑战，研究团队创新性地实现了电子废弃物——半导体工业废硅粉的资源化利用，践行“以废治废”的环保理念，并成功将其应用于罗丹明B染料的高效降解。该成果的核心创新在于：将摩擦电荷转移机制与电子跃迁（electron jumping）机制有机结合，在低频机械摩擦驱动下，实现了罗丹明B染料的高效催化降解，最高去除率达98.7%。

（工业废硅粉摩擦催化机理图）

该研究不仅为工业废水中有机污染物的深度降解提供了一种兼具高催化活性、低能耗及优异稳定性的绿色催化材料，还系统优化了搅拌速度、催化剂用量、溶液pH值及染料类型等关键工艺参数，验证了多种活性自由基（如·OH、·O₂⁻等）在反应中的主导作用。研究结果表明，该技术方案能够有效利用环境中广泛存在的低频机械能实现水体净化，具有成本低、可循环使用、无二次污染等显著优势，为推动绿色、低碳的水处理技术发展提供了全新的催化策略与理论依据。

（撰稿：闫茹玉 审核：武峥）

文章链接：//doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.184059

【课题组导师简介】

武峥，中国地质大学（北京）环境科学与工程专业博士、教授、博士生导师，入选陕西省高层次人才引进计划。主要从事新型催化技术及在染料废水处理、分解水制氢、二氧化碳还原、固氮、过氧化氢合成等环境能源应用研究。2023-2025年连续入选爱思唯尔与斯坦福大学联合发布的全球前2%顶尖科学家榜。主持国家自然科学基金两项、省部级科技项目多项，荣获省自然科学二等奖等。现有在读研究生10名。

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详细个人信息请见//bocaitouzhu.net/info/1008/2631.htm

【课题组研究生简介】

闫茹玉：女，陕西咸阳人。2023级环境工程专业硕士研究生，硕士期间参与多项研究项目，连续两年获得学业奖学金。